JP2000200693A

JP2000200693A - 自己テスト型の接地デバイス

Info

Publication number: JP2000200693A
Application number: JP11349616A
Authority: JP
Inventors: Joseph R Gannon; アール．ガンノンジョセフ
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2000-07-18
Also published as: EP1008364A1; US6140929A

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、自己テスト型の接地デバイスに関
する。【解決手段】抵抗テスターが接地デバイスの中に組み
込まれている。その抵抗テスターはテスト回路と、バッ
テリーと、スイッチと、一組の表示デバイスとを含む。
その接地デバイスが着用されて、そのデバイスのコード
端がユーザに接触していて、閉回路を形成するようにな
っている状態で、スイッチの活性化時にテスト回路が接
地デバイスの抵抗のレベルを測定する。表示デバイスは
その抵抗レベルの視覚的表示、すなわち、「大き過ぎ
る」、「小さ過ぎる」、または「許容限界内にある」の
表示を提供する。抵抗テスターは内蔵式であり、接地デ
バイスの抵抗値が許容できるものであることを確認する
ためにユーザがいつでも使うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、概して、接地デバ
イスに関し、特に抵抗テスターがそのデバイスに直接結
合されている自己テスト型の接地デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】集
積回路および他のマイクロエレクトロニクス部品の出現
と共に、多くの産業、特に電子産業において静電気が問
題となる。たとえば、集積回路は静電気の結果として起
きる過電圧または高電力密度によって機能しなくなる
か、あるいは破壊される可能性がある。そのような回路
の中のある種の接合は、それらの格子におけるドーピン
グ構造を根本的に変えてしまう５０Ｖ程度の小さい電圧
によって破壊される可能性がある。過大な電位および回
路のレイアウトまたは構造における不完全性の結果とし
て生じる高い密度の電力は、シリコン基板を蒸発させる
か、あるいは根本的に変化させてしまう可能性があり、
したがって、回路の性能を損なわせるか、あるいは破壊
する可能性がある。乾燥した日にカーペットの上を人が
歩いただけでも、３０，０００Ｖのような大きな電位が
蓄積する可能性があり、そして椅子の中で位置を替える
こと、あるいはスタイロフォームのカップを扱うことだ
けで、摩擦電気により数千ボルトの電圧が発生する可能
性がある。

【０００３】人は回路または部品に触ることによってそ
のような静電気の電位を無意識のうちに放電させる可能
性があり、そして過電圧または過剰な電力密度を発生す
る可能性がある。さらに、そのような人の体における電
位が回路の中に電荷を導入する可能性があり、その回路
がそれ以降で接地される時に過電圧または過剰な電力密
度を後で発生させる可能性がある。

【０００４】したがって、集積回路および他の同様なマ
イクロエレクトロニクス部品のメーカーはそれらの回路
部品を零電位の環境にできるだけ保つようにすることに
よって、より頻繁に、それらの回路および部品の故障率
を制限するための対策を取っている。そのような対策
は、作業者および作業ステーションに静電気防止カーペ
ット、導電性の、あるいは電気を逃がす程度の接地され
たデスク・トップの作業面、静電荷を中和するためのイ
オンを放出するホット・エア・イオン発生器、および作
業者を零電位に保つための接地デバイスを設けることを
含む。ここでの、そしてこの分野の技術におけるカスタ
ム的な使用による「導電性の」という用語は、０〜１０
⁵Ωの電気抵抗を意味する。同様に、「電気を逃がす程
度の」という用語は１０⁵〜１０⁹Ωの抵抗を意味し、
「静電気防止」は１０⁹〜１０¹⁴Ωの抵抗を意味し、そ
して「絶縁性」は１０¹⁴Ω以上の抵抗を意味する。

【０００５】接地の機能を効果的に果たすには、接地デ
バイスはいくつかの特徴を備えていなければならない。
まず第１に、ユーザの皮膚がグランドに対して電気的に
接続されていることを確保しなければならない。この接
続は、通常は、皮膚に接触しているデバイスのストラッ
プ部分の内部の導電面によって実現される。その導電面
は、ストラップの部分から接地された電気的接続へ導く
接地コードに対して電気的に接続されている。ストラッ
プ部分の内側の電気的接触面が、油、汗または髪の毛に
よって汚くなるか、あるいは汚された場合、そのストラ
ップ部分は効力を失う可能性がある。したがって、スト
ラップ部分の内面の導電面を、簡単に汚くなったり、あ
るいは汚されたりしない導電性材料で形成することが重
要である。

【０００６】第２に、「快適性」が優先度の高い考慮事
項の１つである。というのは、ストラップ部分が不快で
あった場合、着用者はそれを取り外そうとすることにな
り、したがって、それによってその人が扱っている電気
部品に対して損傷を生じる結果となる可能性のある、接
地機能を損なうことになるからである。したがって、容
易に延ばすことができ、空気が流通し、魅力的であり、
そして着用者にとって不便性が最小であるストラップ部
分が非常に望ましい。接地デバイスまたはストラップが
使われる状況では、それらが快適であって、ずっと着用
されていて、皮膚との電気的接触が絶えず保たれている
ようにすることの重要性が高い。

【０００７】マイクロエレクトロニクス部品または集積
回路について作業する人は、小さな静電気が蓄積してい
ることに全く気付かない可能性があり、したがって、知
らないうちに回路を動作不能にする位置にいる可能性が
ある。ストラップ部分が緩んでいるか、あるいは取り除
かれている場合、その人は自分の指から伝えられる電気
の放電がこれらの回路を動作不能にしていることに気付
かない可能性がある。（普通の人は約３，５００Ｖより
小さい静電気放電を感じることができない。）回路の損傷はその回路がフィールドにおいて故障した部
品またはデバイスの中に置かれている時、何時間か、何
日か、あるいは何週か後まで発見されない可能性があ
る。フィールドにあるこれらの回路の除去および修理ま
たは交換は、ユーザがその回路を扱っている間の故障の
可能性を回避することより遥かに費用が掛かる。したが
って、そのユーザの雇用者は、通常は、そのユーザの身
体と絶えず電気的接触を保っていることによって、その
ような電子回路または部品の故障率を小さく維持するた
めに、接地デバイスの効力に頼らなければならない。

【０００８】第３に、ユーザの安全性およびそのデバイ
スの有効性を確保するために、接地デバイスの適切な抵
抗値が維持されなければならない。代表的な接地デバイ
スの接地抵抗は、静電気放電（ＥＳＤ）によって流れる
電流を制限するために、そして突然放電した時にユーザ
を保護するために約１ＭΩである。「導電性の」接地デ
バイスを通してのＥＳＤの電流が制限されていない場
合、集積回路が実際に損傷する可能性があり、一方、電
気的な短絡の結果として生じる突然の放電電流によって
ユーザの安全性が脅かされる可能性がある。同様に、抵
抗が大き過ぎる接地デバイスは十分に速く放電させるこ
とができず、これも集積回路が損傷する結果となり得
る。

【０００９】ユーザは、通常は、スタンドアローンの抵
抗テスターにおいて一日に１回、あるいはそれ以上の回
数の接地デバイスの抵抗の試験を行う。テスターは比較
的高価であり、したがって、多数のユーザが使えるよう
に中央に置かれているのが普通である。通常、接地デバ
イスのコード側の端はテスターにプラグインされ、一
方、ストラップ部分はユーザが身に付けている。次に、
テスターは接地デバイスの抵抗を求め、そしてそれがそ
のデバイスを使い続けるために許容できるかどうかの表
示を提供する。そのようなテスターは不便であり、そし
て各ユーザおよびすべてのユーザがそれぞれの接地デバ
イスをテストするためにそのテスターの所まで行くため
の意識的な努力をしなければならないので、その使用が
意図的に、あるいは無意識のうちに無視される可能性が
ある。さらに、その接地デバイスの抵抗は使用中に変化
する可能性があり、したがって、これらの不便なテスト
がその接地デバイスの継続使用中に複数回実行されるこ
とが好ましい。

【００１０】したがって、内蔵式抵抗テスターを含む接
地デバイスに対するニーズがある。そのようなデバイス
は比較的安価で、使いやすく、そして製造しやすいもの
であることが好ましい。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、接地デバイス
の中に組み込まれている抵抗テスターを含む接地デバイ
スを提供することによって、このニーズに適合する。そ
の抵抗テスターはテスト回路と、バッテリーと、スイッ
チと、一組の表示デバイスとを含む。接地デバイスのス
トラップ部分が着用されていて、１つの閉回路を形成す
るように、そのデバイスのコード端がユーザと接触して
おり、テスト回路はスイッチを活性化した時に接地デバ
イスの抵抗のレベルを測定する。表示デバイスは抵抗の
レベルの視覚的表示、すなわち、「大き過ぎる」、「小
さ過ぎる」または「許容限度内にある」の表示を提供す
る。抵抗テスターは内蔵式であり、その接地デバイスの
抵抗が許容できるかどうかを確かめるために、ユーザが
いつでも使うことができる。

【００１２】本発明の第１の態様によれば、自己テスト
型接地デバイスはその接地デバイスのユーザの手足との
低抵抗インターフェースおよびグランド電位に対してユ
ーザの所定の抵抗接続を行うためのストラップと、その
ストラップの中に組み込まれている抵抗テスターとを含
む。抵抗テスターはユーザとグランド電位との間に接地
デバイスによって提供される接地抵抗の表示を提供す
る。

【００１３】抵抗テスターは接地抵抗が一般的に所定の
抵抗に対応している場合に、第１の表示を提供すること
が好ましい。また、抵抗テスターは接地抵抗が所定の抵
抗値より大きかった場合に、第２の表示を提供し、接地
抵抗が所定の抵抗値より小さかった場合に、第３の表示
を提供することもできる。本発明の一例においては、そ
の所定の抵抗値は約１ＭΩであり、テスターは接地抵抗
が約１０ＭΩより大きかった場合に、第２の表示を提供
し、そして接地抵抗が約０．５８４ＭΩより小さかった
場合に、第３の表示を提供する。

【００１４】ストラップはユーザの手足とインターフェ
ースする第１の部分と、その第１の部分から延びている
コード部分とを含み、抵抗テスターがそのコード部分の
中に組み込まれていることが好ましい。代わりに、抵抗
テスターはストラップの第１の部分の中に組み込むこと
もできる。抵抗テスターは、テスト回路と、バッテリー
と、スイッチと、少なくとも１つの表示デバイスとを含
むことが好ましい。テスト回路はバッテリーおよびスイ
ッチと直列に接続されており、一方、表示デバイスはテ
スト回路によって制御される。表示デバイスは接地抵抗
の視覚的な表示を提供することが好ましい。表示デバイ
スは、第１の表示デバイスと、第２の表示デバイスと、
第３の表示デバイスとを含み、各表示デバイスが発光ダ
イオードを含むことができる。バッテリーはリチウム・
バッテリーであることが好ましい。

【００１５】テスト回路は第１および第２の出力がＡＮ
Ｄゲートの入力に結合されていて、１つの入力が接地デ
バイスの接地抵抗に対応している入力電圧を受けている
ウィンドウ比較回路を含むことができる。第１および第
２の出力は、入力電圧が所定の抵抗の許容可能な限界値
に一般的に対応している第１の電圧と第２の電圧との間
の、ウィンドウ比較回路のウィンドウの範囲内にある場
合に、第１の論理レベル電圧となり、第１の出力は、入
力電圧が所定の抵抗より大きい抵抗に対応している第１
の電圧より大きかった場合に、第２の論理レベル電圧に
なり、第２の出力は入力電圧が所定の抵抗より小さい抵
抗に対応している第２の電圧より小さかった場合に、第
２の論理レベル電圧になる。ウィンドウ比較器回路は、
第１および第２のオペアンプを含むことができ、一方、
ＡＮＤゲートは第３および第４のオペアンプを含むこと
ができる。第１および第２のオペアンプはオープン・コ
レクタの出力を含むことが好ましく、一方、第３および
第４のオペアンプは相互接続されたオープン・コレクタ
の出力を含むことが好ましい。所定の抵抗値はストラッ
プまたは抵抗テスターそのものの中に置かれる抵抗器に
よって提供することができる。

【００１６】本発明のもう１つの態様によれば、自己テ
スト型接地デバイスは、人の手足とインターフェースす
る第１の部分と、その第１の部分から延びているコード
部分とを備えているストラップを含む。抵抗テスターが
ストラップの第１の部分またはコード部分のいずれかの
上にマウントされ、テスト回路と、バッテリーと、スイ
ッチと、第１の表示デバイスと、第２の表示デバイス
と、第３の表示デバイスとを含む。テスト回路はバッテ
リーおよびスイッチと直列に結合されている。テスト回
路は第１、第２および第３の表示デバイスを制御し、ス
イッチの活性化時に接地デバイスの接地抵抗を測定し、
第１の表示デバイスは、接地抵抗がその接地デバイスの
所定の抵抗に一般的に対応していることを示し、第２の
表示デバイスは接地抵抗が所定の抵抗値より大きいこと
を示し、そして第３の表示デバイスは接地抵抗が所定の
抵抗値より小さいことを示している。

【００１７】本発明のさらにもう１つの態様によれば、
自己テスト型接地デバイスは人の手足とインターフェー
スする第１の部分と、その第１の部分から延びているコ
ード部分とを備えているストラップを含む。抵抗テスタ
ーがそのストラップの第１の部分またはコード部分のい
ずれかの中に組み込まれており、テスト回路と、バッテ
リーと、スイッチと、第１の表示デバイスと、第２の表
示デバイスと、第３の表示デバイスとを含む。テスト回
路はバッテリーおよびスイッチと直列に結合されてい
る。テスト回路は第１、第２および第３の表示デバイス
を制御し、スイッチが活性化された時に接地デバイスの
接地抵抗を測定する。テスト回路は、ＡＮＤゲートに結
合されている第１および第２のオペアンプを備えている
ウィンドウ比較器回路を含み、第１および第２のオペア
ンプがその接地デバイスの接地抵抗に対応している入力
電圧を受け取っている。入力電圧がその接地デバイスの
所定の抵抗値に一般的に対応している第１の電圧と第２
の電圧との間にあった場合、第１および第２のオペアン
プから第１の論理レベル電圧が発生し、そしてＡＮＤゲ
ートへ入力され、それによって第１の表示デバイスが動
作する。入力電圧が、所定の抵抗値より大きい抵抗に対
応している第１の電圧より大きかった場合、第２の論理
レベル電圧が第１のオペアンプから出力されて第２の表
示デバイスを動作させる。電圧入力が所定の抵抗値より
小さい抵抗に対応している第２の電圧より小さかった場
合、第２の論理レベル電圧が第２のオペアンプから出力
され、第３の表示デバイスを動作させる。第１の論理レ
ベル電圧は論理１に対応し、第２の論理レベル電圧は論
理０に対応する。

【００１８】したがって、本発明の１つの目的は、接地
デバイスの抵抗を測定するための内蔵式抵抗テスターを
備えている接地デバイスを提供することである。本発明
のもう１つの目的は、比較的安価で、使いやすく、そし
て製造しやすい接地デバイスを提供することである。

【００１９】本発明の他の特徴および利点は、以下の説
明、添付図面および添付されている特許請求の範囲から
明らかになるだろう。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明による
接地デバイス１０がストラップ１１を含み、ストラップ
１１は手首に巻き付けられている第１の部分１２と、第
１の部分１２から延びているコード部分１４とを含んで
いる。第１の部分１２は人の手首と電気的にインターフ
ェースするように示されているが、この分野の技術に熟
達した人であれば、第１の部分１２はくるぶしなどの身
体の他の領域または手足とインターフェースすることが
できることは理解されるだろう。第１の部分１２は任意
の必要な構成であってよく、そして任意の適切な材料か
ら形成することができる。所望の構成および適切な材料
の一例が、引用によって本明細書の記載に援用する米国
特許第４，５７７，２５６号の中で開示されている。コ
ード部分１４は、スナップ・コネクタ１６を経由して第
１の部分１２とインターフェースし、それによってコー
ド部分１４が第１の部分１２から必要に応じて分離され
るようにすることができる。しかし、この分野の技術に
熟達した人であれば、コード部分１４は必要に応じて第
１の部分１２に永久的に結合されていてもよいことを理
解することができるだろう。

【００２１】コード部分１４は１ＭΩの接地抵抗器と雄
型のコネクタ１８とを含み、コネクタ１８は接地ステー
ション（図示せず）の対応している雌型のコネクタ(図
示せず）とインターフェースし、静電荷をユーザの身体
からグランドへ逃がし、そして接地デバイス１０が電源
と接触した場合の電気的ショックを防止する。この示さ
れている実施形態においては、１ＭΩの接地抵抗がスト
ラップ・コネクタ１６の中に組み込まれている。

【００２２】本出願の発明によると、接地デバイス１０
は抵抗テスター２０も含む。示されている実施形態にお
いては、抵抗テスター２０は接地デバイス１０のコード
部分１４の中に組み込まれている。また、図２を参照す
ると、抵抗テスター２０はテスト回路２２と、バッテリ
ー２４（図３Ａ参照）と、スイッチ２６（図３Ａ参照）
と、第１の表示デバイス２８と、第２の表示デバイス３
０と、第３の表示デバイス３２とがプリント回路ボード
３３上にマウントされている。ユーザの皮膚とインター
フェースしている接地デバイス１０の第１の部分１２、
および閉ループを形成するようにユーザの皮膚に保持さ
れているか、あるいは皮膚と接触している雄のコネクタ
１８によって、テスト回路２２がスイッチ２６の活性化
時に接地デバイス１０の接地抵抗を測定し、そして接地
抵抗の抵抗値の表示を提供するように表示デバイス２
８、３０および３２を制御する。示されている実施形態
においては、表示デバイス２８、３０、３２は異なる色
の発光ダイオード（ＬＥＤ）含む。

【００２３】第１の表示デバイス２８、すなわち、緑の
ＬＥＤは接地デバイス１０の所望の抵抗値の許容可能な
限界値に普通は対応している接地抵抗を示し、第２の表
示デバイス３０、すなわち、黄色のＬＥＤは接地デバイ
ス１０の所望の抵抗値より大きい接地抵抗を示し、そし
て第３の表示デバイス３２、すなわち、赤のＬＥＤは所
望の抵抗値より低い接地抵抗を示す。示されている実施
形態の場合、バッテリー２４は表示デバイス２８、３
０、３２以外に、テスト回路２２にも電力を供給する
３．０Ｖのリチウム・ボタン電池を含んでいる。本出願
の発明においては、他のタイプのバッテリーおよび電圧
レベルも使えることは明らかである。

【００２４】図３、図３Ａおよび図３Ｂに示されている
ように、テスト回路２２はＡＮＤゲート３６に対して結
合されているウィンドウ比較器３４を含む。ウィンドウ
比較器３４は第１の演算増幅器（オペアンプ）３８と、
第２のオペアンプ４０と、一対の直列接続された１ＭΩ
の抵抗器Ｒ１、Ｒ２とを含み、接地デバイス１０の抵抗
が抵抗器Ｒ２と平滑コンデンサＣ１とに並列に接続され
ている。接地デバイス１０の接地抵抗と抵抗器Ｒ２との
並列の組合せから生じる電圧が第１のオペアンプ３８の
反転入力（−）に加えられ、そして第２のオペアンプ４
０の非反転入力（＋）に入力されている。第１のオペア
ンプ３８の非反転入力は抵抗器Ｒ３とＲ４の直列の組合
せから生じる約１．４３Ｖの電圧を受け取る。第２のオ
ペアンプ４０の反転入力は抵抗器Ｒ５とＲ６の直列の組
合せから生じる約０．８１Ｖの電圧を受け取る。

【００２５】第１および第２のオペアンプ３８、４０は
オープン・コレクタの出力を提供し、それぞれの出力は
ウィンドウ比較器３４に対する入力電圧が比較器３４に
よって定義されているウィンドウの範囲内、すなわち、
約０．８１Ｖ〜約１．４３Ｖにある時に普通は浮いてい
ることになる。しかし、第１および第２のオペアンプ３
８、４０の出力は浮くことが許されず、プルアップ抵抗
器Ｒ７およびＲ８によってＶ_CCに対してハイ、すなわ
ち、第１の論理レベル電圧（論理レベル１）へ引かれ
る。したがって、接地デバイスの接地抵抗から生じる電
圧が０．８１〜１．４３Ｖ、すなわち、この実施形態の
中のウィンドウ比較器３４のウィンドウの範囲内にあっ
た場合、第１および第２のオペアンプ３８、４０は、プ
ルアップ抵抗器Ｒ７、Ｒ８と組み合わさって、第１の論
理レベル電圧に等しい出力、すなわち、論理レベル１を
ＡＮＤゲート３６に対して発生する。接地デバイス１０
のそのような接地抵抗は一般に接地デバイス１０の所望
の抵抗の許容可能な限界値に対応する。詳しく言えば、
そのような接地抵抗は本発明の１つの実施形態において
は約０．５８４ＭΩか約１０．２ＭΩまでの範囲の許容
可能な限界値に対応する。第１および第２のオペアンプ
３８、４０の出力がハイにプルアップされている状態
で、第１および第３の表示デバイス３０、３２がオフに
される。

【００２６】第１および第２のオペアンプ３８、４０か
らの出力は、第３のオペアンプ４２および第４のオペア
ンプ４４の非反転入力（＋）にそれぞれ結合され、そし
てＡＮＤゲート３６の入力に接続されている。第３およ
び第４のオペアンプ４２、４４の反転入力（−）は、抵
抗器Ｒ９およびＲ１０の直列の組合せから生じる約１．
５Ｖの電圧を受け取る。したがって、接地デバイス１０
の所望の、そして許容可能な接地抵抗およびウィンドウ
比較器３４の電圧ウィンドウに対応している０．８１〜
１．４３Ｖの範囲の電圧によって、第１の論理レベル電
圧、すなわち、論理レベル１が第３および第４のオペア
ンプ４２、４４のそれぞれの非反転入力に対して入力さ
れる。両方の非反転入力は、それぞれの反転入力より大
きいので、第３および第４のオペアンプ４２、４４の両
方の出力（そうでなければ浮くことになる）は、プルア
ップ抵抗器Ｒ１１によって第１の論理レベル電圧へハイ
に引かれる。このハイの電圧がＮＰＮトランジスタ４６
のベース‐エミッタ接合に対して印加され、それによっ
てトランジスタ４６および第１の表示デバイス２８の両
方をオンにする。第２および第３の表示デバイス３０、
３２以外に第１の表示デバイス２８を通る電流は、抵抗
器Ｒ１２（図３Ｂ参照）によって制限されている。した
がって、ウィンドウ比較器３４のウィンドウの範囲内の
電圧を発生する接地抵抗によって、第１の表示デバイス
２８がオンになり、第２および第３の表示デバイス３
０、３２がオフになる。したがって、抵抗器テスター２
２は接地抵抗が許容可能な限界の範囲内にあることを示
す。

【００２７】逆に、接地デバイスの接地抵抗から生じる
電圧が約１．４３Ｖより大きく、そしてウィンドウ比較
器３４のウィンドウから外れていた場合、第１のオペア
ンプ３８の出力はグランド、すなわち、第２の論理レベ
ル電圧（論理レベル０）へ引かれ、一方、第２のオペア
ンプ４０は第１の論理レベル電圧を出力する。第１のオ
ペアンプ３８の出力がグランドに引かれた状態で、第２
の表示デバイス３０がオンになる。第２のオペアンプ４
０の出力がハイなので、第３の表示デバイス３２はオフ
である。さらに、グランドの電圧が第３のオペアンプ４
２の非反転入力に対して印加され、それによって第３の
オペアンプ４２の出力がグランドに対して引かれる。第
３のオペアンプ４２の出力がグランドに引かれた状態で
は、トランジスタ４６は第１の表示デバイス２８と共に
オフになっている。第３のオペアンプ４２の出力がグラ
ンドに引かれると、第４のオペアンプ４４の状態は無関
係であることが分かる。したがって、約１．４３Ｖより
大きい電圧を発生する接地抵抗によって、第２の表示デ
バイス３０がオンになり、第１および第３の表示デバイ
ス２８、３２がオフになる。したがって、抵抗テスター
２２は接地抵抗が高過ぎることの表示を提供する。

【００２８】接地デバイス１０の接地抵抗から生じる電
圧が約０．８１Ｖより小さく、ウィンドウ比較器３４の
ウィンドウから外れていた場合、第２のオペアンプ４０
の出力がグランド、すなわち、第２の論理レベル電圧へ
引かれ、一方、第１のオペアンプ３８は第１の論理レベ
ル電圧を出力する。第２のオペアンプ４０がグランドに
引かれると、第３の表示デバイス３２がオンになる。第
１のオペアンプ３８の出力がハイなので、第２の表示デ
バイス３０はオフである。さらに、グランドの電圧が第
４のオペアンプ４４の非反転入力に対して印加され、そ
れによって第４のオペアンプ４４の出力がグランドへ引
かれる。第４のオペアンプ４４の出力がグランドに引か
れると、トランジスタ４６が第１の表示デバイス２８と
一緒にオフになる。第３または第４のオペアンプ４２、
４４のいずれかの出力がグランドに引かれると、他のオ
ペアンプの出力は無関係になることが分かる。したがっ
て、約０．８１Ｖより小さい電圧を発生する接地抵抗に
よって、第３の表示デバイス３２がオンになり、第１お
よび第２の表示デバイス２８、３０がオフになる。した
がって、抵抗テスター２２は接地抵抗が低過ぎることの
表示を提供する。

【００２９】接地デバイス１０の中に内蔵されている抵
抗テスター２０によって、接地デバイス１０の接地抵抗
を必要に応じて何回でも直接テストすることができ、着
用者が比較的高価な別設置のスタンドアローンのテスタ
ーとインターフェースすることによって時間を無駄にす
る必要がない。したがって、接地デバイス１０は、その
接地抵抗が許容される範囲内にあることを確保するため
に、各作業ステーションにおいて、あるいは着用者が１
つのエリアから別のエリアへ移動する際に、いつでも直
接にテストすることができる。テストしやすいので、接
地デバイス１０が一日中意図されたように機能している
ことを確認するために、より頻繁にテストされるように
なる。

【００３０】さらに、抵抗テスター２０は抵抗器Ｒ２の
１ＭΩの抵抗が、抵抗器Ｒ２が接地デバイス１０のスナ
ップ・コネクタ１６の中に内蔵されている１ＭΩの接地
抵抗器と直列になっていて、接地デバイス１０の接地抵
抗の一部を形成するので、安全性が増加する。したがっ
て、接地抵抗を抵抗テスター２０そのものによって完全
に提供することができるので、内蔵の抵抗器を含んでい
ない接地デバイスで本発明を利用できることは、この分
野の技術に熟達した人には理解することができるだろ
う。

【００３１】そのような構成においては、抵抗器Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６の抵抗値を調整しな
ければならなくなることは明らかである。抵抗テスター
２０の中の１ＭΩの抵抗器によって接地抵抗が提供され
る状態で、ユーザの皮膚および身体の抵抗は接地デバイ
ス１０の接地抵抗の測定における要因とはならない。ユ
ーザが接地デバイス１０を着用している間に接地デバイ
ス１０の接地抵抗がテストされることが意図されている
が、接地デバイス１０の接地抵抗はユーザが接地デバイ
ス１０を着用していなくても測定することができる。

【００３２】オペアンプ３８、４０、４２および４４は
図２に示されているような単独のカッド・オペアンプ・
チップ４８の一部を形成する。しかし、オペアンプ３
８、４０、４２、４４は別々の、そして異なるオペアン
プ・パッケージを含んでいてもよいことは、この分野の
技術に熟達した人によって理解される。さらに、抵抗器
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６の抵抗値を必
要に応じて調整し、ウィンドウ比較器３４のウィンドウ
を変化させ、そして接地デバイス１０の許される接地抵
抗に対するハイおよびロウの値を変更できることは、こ
の分野の技術に熟達した人には理解することができるだ
ろう。またさらに、視覚的なデバイスに限定されずに、
他の表示デバイスを使って接地デバイス１０の接地抵抗
の表示を提供できることは、この分野の技術に熟達した
人には理解することができるだろう。抵抗テスター２２
は、必要であれば接地デバイス１０の第１の部分１２の
中に組み込むことができることは明らかである。

【００３３】本発明を詳細に、そしてその好適な実施形
態を参照することによって記述してきたが、添付されて
いる特許請求の範囲で定義されている本発明の範囲から
逸脱することなしに、修正および変更が可能であること
は明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】抵抗テスターが組み込まれている本発明による
接地デバイスの斜視図である。

【図２】図１の抵抗テスターの分解組立図である。

【図３】図１の抵抗テスターの回路図である。

【図３Ａ】図１の抵抗テスターの回路図である。

【図３Ｂ】図１の抵抗テスターの回路図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自己テスト型の接地デバイスであって、前記接地デバイスのユーザの手足と低抵抗のインターフ
ェース、およびグランド電位に対する前記ユーザの所定
の抵抗値での接続を行うためのストラップと、前記ストラップの中に組み込まれている抵抗テスターと
を含み、前記抵抗テスターは前記ユーザとグランド電位
との間の前記接地デバイスによって提供される接地抵抗
の表示を提供するようになっているデバイス。
【請求項２】請求項１に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記抵抗テスターは、前記接地抵抗が前
記所定の抵抗値に一般的に対応する場合に、第１の表示
を提供するようになっている接地デバイス。
【請求項３】請求項２に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記抵抗テスターは、前記接地抵抗が前
記所定の抵抗値より大きかった場合に、第２の表示を提
供するようになっている接地デバイス。
【請求項４】請求項３に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記抵抗テスターは、前記接地抵抗が前
記所定の抵抗値より小さかった場合に、第３の表示を提
供するようになっている接地デバイス。
【請求項５】請求項４に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記所定の抵抗値が約１ＭΩであり、そ
して前記テスターは、前記接地抵抗が約１０ＭΩより大
きかった場合に、前記第２の表示を提供し、そして前記
接地抵抗が約０．５８４ＭΩより小さかった場合に、前
記第３の表示を提供するようになっている接地デバイ
ス。
【請求項６】請求項２に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記所定の抵抗値が約１ＭΩであり、そ
して前記テスターは前記接地抵抗が約０．５８４ＭΩ〜
約１０ＭΩの範囲にある場合に、前記第１の表示を提供
するようになっている接地デバイス。
【請求項７】請求項１に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記ストラップは前記ユーザの前記手足
とインターフェースする第１の部分と、前記第１の部分
から延びているコード部分とを含み、前記抵抗テスター
は前記コード部分の中に組み込まれている接地デバイ
ス。
【請求項８】請求項１に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記ストラップは前記ユーザの前記手足
とインターフェースする第１の部分と、前記第１の部分
から延びているコード部分とを含み、前記抵抗テスター
は前記第１の部分の中に組み込まれている接地デバイ
ス。
【請求項９】請求項１に記載の自己テスト型接地デバ
イスにおいて、前記抵抗テスターはテスト回路と、バッ
テリーと、スイッチと、少なくとも１つの表示デバイス
とを含み、前記テスト回路は前記バッテリーおよび前記
スイッチと直列に結合されていて、前記少なくとも１つ
の表示デバイスは前記テスト回路によって制御されるよ
うになっている接地デバイス。
【請求項１０】請求項９に記載の自己テスト型接地デ
バイスにおいて、前記少なくとも１つの表示デバイスが
前記接地抵抗の視覚的な表示を提供するようになってい
る接地デバイス。
【請求項１１】請求項９に記載の自己テスト型接地デ
バイスにおいて、前記少なくとも１つの表示デバイスが
第１の表示デバイスと、第２の表示デバイスと第３の表
示デバイスとを含む接地デバイス。
【請求項１２】請求項１１に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記第１の表示デバイス、前記第２
の表示デバイスおよび前記第３の表示デバイスが発光ダ
イオードを含む接地デバイス。
【請求項１３】請求項９に記載の自己テスト型接地デ
バイスにおいて、前記バッテリーがリチウム・バッテリ
ーである接地デバイス。
【請求項１４】請求項９に記載の自己テスト型接地デ
バイスにおいて、前記テスト回路が、ＡＮＤゲートの入
力に結合されている第１および第２の出力と、前記接地
デバイスの前記接地抵抗に対応している入力電圧を受け
取る入力とを備えているウィンドウ比較器回路を含み、
前記第１および第２の出力は前記入力電圧が、前記所定
の抵抗の許容可能な限界値に一般的に対応している第１
の電圧と第２の電圧との間の前記ウィンドウ比較器回路
のウィンドウの範囲内にあった場合に、前記第１および
第２の出力が第１の論理レベル電圧になり、前記入力電
圧が、前記所定の抵抗値より大きい抵抗値に対応してい
る前記第１の電圧より大きかった場合に、前記第１の出
力は第２の論理レベル電圧になり、前記入力電圧が、前
記所定の抵抗値より小さい抵抗値に対応している前記第
２の電圧より小さかった場合に、前記第２の出力は前記
第２の論理レベル電圧であるようになっている接地デバ
イス。
【請求項１５】請求項１４に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記ウィンドウ比較器回路が第１お
よび第２のオペアンプを含む接地デバイス。
【請求項１６】請求項１４に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記ＡＮＤゲートが第３および第４
のオペアンプを含む接地デバイス。
【請求項１７】請求項１５に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記第１および第２のオペアンプが
オープン・コレクタの出力を含む接地デバイス。
【請求項１８】請求項１６に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記第３および第４のオペアンプが
相互接続されたオープン・コレクタの出力を含む接地デ
バイス。
【請求項１９】請求項１に記載の自己テスト型接地デ
バイスにおいて、前記所定の抵抗値が前記抵抗テスター
の内部に置かれている抵抗器によって提供されるように
なっている接地デバイス。
【請求項２０】自己テスト型の接地デバイスであっ
て、人の手足とインターフェースする第１の部分と、前記第
１の部分から延びているコード部分とを備えているスト
ラップと、前記ストラップの前記第１の部分および前記コード部分
のうちの１つの上にマウントされている抵抗テスターと
を含んでいて、前記抵抗テスターはテスト回路と、バッ
テリーと、スイッチと、第１の表示デバイスと、第２の
表示デバイスと、第３の表示デバイスとを含んでいて、
前記テスト回路は前記バッテリーおよび前記スイッチと
直列に結合されていて、前記テスト回路は前記第１、第
２および第３の表示デバイスを制御し、前記スイッチの
活性化時に前記接地デバイスの接地抵抗を測定し、前記
第１の表示デバイスは前記接地抵抗が前記接地デバイス
の所定の抵抗値に一般的に対応することを示し、前記第
２の表示デバイスは前記接地抵抗が前記所定の抵抗値よ
り大きいことを示し、前記第３の表示デバイスは前記接
地抵抗が前記所定の抵抗値より小さいことを示すように
なっている接地デバイス。
【請求項２１】請求項２０に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記抵抗テスターが前記ストラップ
の前記第１の部分の中に組み込まれている接地デバイ
ス。
【請求項２２】請求項２０に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記抵抗テスターが前記ストラップ
の前記コード部分の中に組み込まれている接地デバイ
ス。
【請求項２３】請求項２０に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記所定の抵抗値が、前記ストラッ
プの前記第１の部分と前記コード部分とのうちの１つの
内部に置かれている抵抗器によって提供されるようにな
っている接地デバイス。
【請求項２４】請求項２０に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記所定の抵抗値が、前記抵抗テス
ターの内部に置かれた抵抗器によって提供されるように
なっている接地デバイス。
【請求項２５】自己テスト型接地デバイスであって、人の手足とインターフェースする第１の部分と、前記第
１の部分から延びているコード部分とを備えているスト
ラップと、前記ストラップの前記第１の部分および前記コード部分
のうちの１つの中に組み込まれている抵抗テスターとを
含み、前記抵抗テスターはテスト回路と、バッテリー
と、スイッチと、第１の表示デバイスと、第２の表示デ
バイスと、第３の表示デバイスとを含み、前記テスト回
路は前記バッテリーおよび前記スイッチと直列に結合さ
れていて、前記テスト回路は前記第１、第２および第３
の表示デバイスを制御し、そして前記スイッチの活性化
時に前記接地デバイスの接地抵抗を測定し、前記テスト
回路は、ＡＮＤゲートに対して結合されている第１およ
び第２のオペアンプを備えているウィンドウ比較器回路
を含み、前記第１および第２のオペアンプは前記接地デ
バイスの前記接地抵抗に対応している入力電圧を受け取
り、前記第１および第２のオペアンプから発生される第
１の論理レベル電圧が前記ＡＮＤゲートに対して入力さ
れ、それによって前記接地デバイスの所定の抵抗値に一
般的に対応している第１の電圧と第２の電圧との間に前
記入力電圧があった場合に、前記第１の表示デバイスを
動作させ、前記第１のオペアンプから発生される第２の
論理レベル電圧は、前記入力電圧が前記所定の抵抗より
大きい抵抗値に対応している前記第１の電圧より大きか
った場合に、前記第２の表示デバイスを動作させ、そし
て前記第２のオペアンプから発生される前記第２の論理
レベル電圧は、前記電圧入力が前記所定の抵抗値より小
さい抵抗に対応している前記第２の電圧より小さかった
場合に、前記第３の表示デバイスを動作させるようにな
っている接地デバイス。
【請求項２６】請求項２５に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記第１の論理レベル電圧が論理１
に対応している接地デバイス。
【請求項２７】請求項２５に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記第２の論理レベル電圧が論理０
に対応している接地デバイス。
【請求項２８】請求項２５に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記所定の抵抗値が前記ストラップ
の前記第１の部分および前記コード部分のうちの１つの
中に配置された抵抗器によって提供されるようになって
いる接地デバイス。
【請求項２９】請求項２５に記載の自己テスト型接地
デバイスにおいて、前記所定の抵抗値が前記抵抗テスタ
ーの内部に配置されている抵抗器によって提供されるよ
うになっている接地デバイス。